Атомдық  және  ядролық  физика  бойынша  зертханалық  және

76
 
 
Қазіргі  уақыттағы  қолданыстағы  мектептің  «Физика»  пәнінің  оқу 
бағдарламасында  оқушылардың  практикалық  іскерліктерін,  шығармашылық 
қабілеттерін  дамыту,  алған  теориялық  білімдерін  бекіту  мақсатында  мәтіндік 
және  эксперименттік  есептерді  шығару,  құбылыстар  мен  процестерді 
компьютерлік  моделдеу  бойынша  практикалық  жұмыстар  енгізілген.  Бұл 
мектеп физика бағдарламасындағы өзгерістің бірі.  
Мектептің  «Физика»  пәніннің  оқу  бағдарламасында  физика  курсын 
оқытудың  мақсаты  –  оқушылардың  дүниеге  диалектикалық  материалистік 
көзқарасын  қалыптастыруға  бағытталғандығы  көрсетілген  [63,  б.  3].  Оқу 
пәнінің  білім  мазмұны  «Физиканы»  оқытуға  бағытталған  бөлімдер  мен 
тақырыптырды,  практикалық  дағдыларды  меңгеру  мақсатында  зертханалық 
және  практикалық    жұмыстар  берілген.  Физика  пәнінің  оқу  бағдарламасында 
зертханалық  және  практикалық  жұмыстардың  тақырыптары  әр  сыныпқа  анық 
көрсетілген.  Атап  айтсақ  (атомдық  және  ядролық  физика  бойынша):  9-
сыныптағы  базалық  білім  мазмұнындағы  практикалық  жұмыс  [64,  б.  18]: 
радиоактивтi элементтердiң жартылай ыдырау периодын есептеу. 
11-сыныптағы 
базалық  білім  мазмұнындағы  зертханалық  және 
практикалық  жұмыстар  (жаратылыстану-математикалық  бағыт)  [63,  б.  14]: 
Зертханалық  жұмыстар:  сәуле  шығарудың  тұтас  және  сызықтық  спектрлерін 
бақылау;  дайын  фотосуреттер  бойынша  бөлшектердiң  өзара  әрекеттесуiн 
зерттеу. 
Практикалық жұмыстар: радиоактивті ыдырауды компьютерлік модельдеу, 
ядролық реакция моделі. 
Бағдарламада  физика  пәнінің  басты  міндеттері  ретінде  төмендегілер 
көрсетілген:  
1)  әлемнің  бiртұтас  физикалық  бейнесін  қалыптастыру,  физикалық 
құбылыстарды  әр  қырынан  және  әр  түрлі  жағдайда  қарастыра  алу  білігін 
дамыту: 
2)  физикалық  жүйелерді  бөліп  көрсете  алу  және  олардың  арасындағы 
байланысты  орнықтыра  алу;  физикалық  құбылыс  немесе  пән  туралы  білімін 
салыстыра алу және дұрыстығын анықтай алу дағдысын қалыптастыру; 
3)  физикалық  құбылысты  танып-білудің  теориялық  және  эксперименттік 
әдісін пайдалана алу, физиканың заңдарын практикада қолдану; 
4) 
әр  түрлі  қиындық  деңгейіндегі  сапалық  есептер  мен  қатар,  мазмұнды 
физиканың есептерін шығару дағдысын дамыту;  
5)   табиғаттың  заңдарын  тану  мүмкiндiгiне  сену  және  физиканың 
жетiстiгін  адами  өркениеттiң  даму  игiлiгіне  пайдалану,  жаратылыстану 
ғылымының  мазмұнына  қатысты  мәселелерді  талқыланған  кезде  оппоненттiң 
пiкiрiне  құрметпен  қарауға  және  бірлесіп  есеп  шығару  үдерісінде 
ынтымақтастыққа:  қоршаған  ортаны  қорғауға  жауапкершілік  сезіміне, 
жаратылыстану  ғылымының  жетiстiктерін  пайдалануды  моральдық-этикалық 
бағалай алуға дайын болуға, ақпараттық мәдениетке тәрбиелеу. 
Мектеп  мұғалімдері  физика  пәні  бойынша  өтілген  тақырыпқа  қатысты 
мәтіндік  және  эксперименттік  есептерді  орындау  бойынша  практикалық 

77
 
 
жұмыстарды  жүргізгенімен,  құбылыстар  мен  процестерді  компьютерлік 
модельдеуге  келгенде  қиналады.  Көбіне  құбылыстар  мен  процестерді 
компьютерлік  модельдеуге  байланысты  практикалық  жұмыстарды  өткізу 
сабақтарын  есеп  шығару  сабақтарымен  алмастырады.  Ал  бұл  физикалық 
құбылыстар  мен  процестердің  мәнін  терең  түсінуге,  теориялық  материалды 
берік игеруге кесірін тигізеді. 
Осы  қиындықты  шешу  мақсатына  мектептің  физика  бағдарламасында 
көрсетілген  атомдық  және  ядролық  физика  мәселелерінен  практикалық 
жұмыстар  бойынша  тренажер  тапсырмалар  мен  визуалды  техникалық  оқу 
құралы жасалды.   
«Атомдық  және  ядролық  физика»  курсы  бойынша  зертханалық 
жұмыстардың  қатарын  толықтыру  әрі  атомдық  және  ядролық  физика 
мәселелері 
бойынша 
мектеп 
бағдарламасындағы 
зертханалық 
және 
практикалық  жұмыстарды  орындай  білуге  мұғалімдерді  даярлау  мақсатында 
курстың  жоспарына  бірнеше  жұмыстар  енгізілді.  Атап  айтсақ,  зертханалық 
жұмыстар:  сәуле  шығарудың  тұтас  және  сызықтық  спектрлерін  бақылау;  дайын 
фотосуреттер бойынша бөлшектердiң өзара әрекеттесуiн зерттеу. 
Атомдық  және  ядролық  физикадан  зертханалық  және  практикалық 
сабақтарды  ұйымдастыру  физикалық  құбылыстардың  мәнін  түсінуге,  білім 
алушылардың  эксперименттік  іскерліктері  мен  дағдыларын  қалыптастыруға 
көмектеседі.  
Зертханалық  жұмыстардың  білімділік  және  тәрбиелік  маңызы  зор. 
Зертханалық  жұмыстардың  білімділік және  тәрбиелік  маңызы  зор.  Физикалық 
құбылыстар  мен  заңдарды  оқытуда  тәжірибені  оқытушының  сөзімен 
ұштастырып 
жасап 
көрсету 
физикалық 
ұғымдардың 
ойдағыдай 
қалыптасуындағы  маңызды  шарттардың  бірі.  Зертханалық  жұмыстарды 
орындау барысында білім алушылар физикалық құбылыстарды және заңдарды 
терең меңгереді, әрі олар білім алушылардың есінде ұзақ сақталады. Сондай-ақ 
білім  алушыларда  құрал-жабдықтармен  жұмыс  жасай  білу  іскерліктері  мен 
дағдылары  қалыптасады.  Дұрыс  ұйымдастырылған  зертханалық  сабақтар 
оқушылардың  ой  белсенділігін  арттырып,  оларды  қойылған  сұраққа 
эксперименттік жолмен өз бетінше жауап іздеуге үйренеді. 
Зертханалық  жұмыстардың  мазмұнын  оқушылар  шапшаң  түсініп  және 
оларды  сапалы  орындай  алуы  үшін,  олар  жұмыстарға  қатысты  теориялық 
материалды  жақсы  білуі  қажет.  Сондықтан  оқытушы  сәйкес  материалды 
қайталауды  алдын  ала  жоспарлауы  тиіс.  Өтілген  материалды  пысықтау  үшін 
қажетті  жұмыстарды  дайындауда  оқушыларға  өз  бетінше  қайталауға  қажетті 
мәселелерді дер кезінде көрсетіп беру керек. 
Практикалық  жұмыстар:  жартылай  ыдырау  периодын  есептеу  (9  сынып) 
[64], радиоактивті ыдырауды компьютерлік модельдеу, ядролық реакция моделі 
(11 сынып) [77]. Төмендегі кесте 16-да «Атомдық және ядролық физика» курсы 
бойынша зертханалық сабақтардың жоспары берілген. 

78
 
 
 
Кесте 16 – Зертханалық сабақтардың жоспары және мазмұны 
 
Зертханалық сабақта жүргізілетін жұмыстардың 
атаулары 
Сағат 
саны 
Семестр 
аптасы 
Кіріспе сабақ  
1 
1 
Жартылай ыдырау периодын есептеу  
1 
2 
Сәуле шығарудың тұтас және сызықтық спектрлерін 
бақылау 
1 
3 
Дайын  фотосуреттер  бойынша  бөлшектердiң  өзара 
әрекеттесуiн зерттеу 
1 
4 
Радиоактивті ыдырауды компьютерлік модельдеу 
1 
5 
Сутегі атомының сәулелену спектрін зерттеу 
1 
6 
Газ  атомының  қозу  және  иондалу  процесін  Франк-
Герц әдісімен зерттеу. 
1 
7 
Ауадағы  еркін  жүру  ұзындығы  арқылы  альфа-
бөлшектерінің энергиясын анықтау. 
1 
8 
Электрондардың энергетикалық спектрі (β- ыдырау). 
1 
9 
Сыртқы  фотоэффектіні  зерттеу  және  Планк 
тұрақтысын анықтау. 
1 
10 
Космостық сәулелерді зерттеу. 
1 
11 
Иондаушы  сәулелерді  тіркеудің  сцинтилляциялық 
әдісі. 
1 
12 
Жартылай  өткізгіштердегі  Холл  эффектісін  оқып-
зерттеу. 
1 
13 
Жартылай  өткізгіштердің  электр  өткізгіштігінің 
температураға тәуелділігі. 
1 
14 
Қорытынды сабақ 
1 
15 
Барлығы: 
15сағ. 
 
Зертханалық,  практикалық  сабақтар  кейде  мұғалімнің  жаңа  тақырыпты 
түсіндіру  бағытында  жүргізіледі,  егер  оған  сағат  бөлінбеген  болса,  тарауды 
қорытындылау кезінде өткізуге болады. 
Зертханалық  жұмыстарды  орындауға  қажетті  құрал-жабдықтар  болмаған 
жағдайда  оларды  көрсетілімдермен  немесе  электрондық  нұсқалармен 
алмастыруға болады. 
Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған сабақты оның мақсаты мен 
мазмұнына  байланысты  әртүрлі  етіп  құруға  болады.  Қазіргі  уақытта 
зертханалық  жұмыстарды  орындауға  байланысты  сабақтарды  өткізудің 
мынадай  ең  кең  тараған  схемасын  ұсынуға  болады:  кіріспе  әңгіме, 
экспериментті  білім  алушылардың  орындауы  және  өлшеу  нәтижелерін 
дұрыстау, жұмыстың қорытындысын шығару. 
Кіріспе  әңгіменің  мақсаты  білім  алушылардың  зертханалық  жұмыстарды 
саналы  орындауға  дайындығын  айқындау,  ал  оған  материал  бойынша  жаппай 

79
 
 
сұрауды  өткізу  арқылы  қол  жеткізіледі,  бұл  білім  жұмысты  сапалы  орындау 
үшін  қажет.  Одан  кейін  жұмыстың  мақсаты  тұжырымдалады  және  оның 
орындалу  барысы  (жоспар)  талқыланады.  Осыған  байланысты  құралдармен 
материалдармен  жұмыс  істеу  ережелері  туралы,  сондай-ақ  есепті  әзірлеу 
туралы қысқаша нұсқаулар беріледі.  
Зертханалық  жұмысты  орындауға  кірісе  отырып,  білім  алушылар 
құралдармен  танысады,  қажетті  нәрселердің  бәрі  үстелде  бар  ма,  соны 
тексереді.  Оның  соңынан  тағайындалған  жоспарға  сәйкес  олар  өз  бетінше 
тәжірибелер және өлшеулер жүргізеді, өлшеулердің нәтижесін кестеге жазады. 
Жұмыс нәтижелерінің дәлдігін арттыру үшін бір шаманы өлшеуді бірнеше (3-5) 
қайтара жасап, оның орташа мәнін табуды ұсынған жөн. 
Оқытушы  қатарлар  бойымен  өтіп  жүріп,  білім  алушылардың  жұмыс 
барысын  бақылайды,  пратикалық нұсқаулар  береді,  қажетті  жағдайларда  жеке 
білім  алушыларға  көмек  көрсетеді.  Өлшеу  ережелерін  сақтауға  және 
құралдарды  пайдалана  білуге  ерекше  көңіл  аударған  жөн.  Жұмыс  көлемі 
барлық білім алушылар асықпай, жұмысты аяғына дейін дұрыс орындап және 
өлшеу нәтижелерін дұрыстау ісін жүргізетіндей болуы тиіс. 
Орындалған  зертханалық  жұмыстар  бойынша  білім  алушылар  өз 
дәптерлеріне  қысқаша  есеп  жасайды.  Бұл  есептерді  оқытушы  мазмұны 
жағынан, жазылу сапасы тұрғысынан мұқият тексеруі тиіс. Барлық зертханалық 
жұмыстарды бағалау қажет. 
Зертханалық  жұмыстың  соңында  немесе  келесі  сабақта,  жұмыс 
нәтижелерін  қысқаша  талқылау  керек.  Бұл  жұмысты  қорытындылау,  негізгі 
жетістіктерді  және  ондағы  кемшіліктерді  айқындау,  жіберілген  қателердің 
себептерін түсіндіру мақсатын қояды. 
11-сыныптың 
бағдарламасында  (жаратылыстану-математика  бағыты 
бойынша)    «Сәуле  шығарудың  тұтас  және  сызықтық  спектрлерін  бақылау», 
«Дайын  фотосуреттер  бойынша  бөлшектердiң  өзара  әрекеттесуiн  зерттеу» 
тақырыбында зертханалық жұмыстар жоспарланған. Көрсетілген жұмыстардың 
әдістемелік нұсқаулығы төменде келтіріген. 
1-  зертханалық  жұмыс.  Сәуле  шығарудың  тұтас  және  сызықтық 
спектрлерін бақылау 
Құрал-жабдықтар:электр  шамы;  сынапты  шам;  сутек,  гелий,  криптон 
толтырылған газразрядты түтікшелер; спектроскоп; түрлі түсті қарындаштар. 
Жұмыстың теориясы 
Шығару спектрі деп берілген зат шығаратын жарық құрамындағы барлық 
толқын ұзындықтарының немесе жиіліктерінің жиынтығын айтады. 
Спектр шығару спектрлері, тұтас, сызықтық  және жолақ болып бөлінеді. 
Қатты немесе сұйық күйдегі заттардың спектрлері тұтас болып табылады. 
Тұтас  спектрдің  құрамында  көрінетін  жарықтың  барлық  жиіліктері  кездеседі, 
сондықтан  ол  бір-біріне  үздіксіз,  біртіндеп  ауысатын  түрлі  түсті  жолақтар 
түрінде көрінеді. Спектрдегі түстер қызыл, қызғылт, сары, жасыл, көгілдір, көк, 
күлгін ретін сақтап алмасады. 

80
 
 
Сызықтық  спектрлерді  атомдық  газ  күйіндегі  заттар  береді.  Кез  келген 
заттың жеке атомдары тек сол затқа ғана тән жиіліктер жиынтығынан тұратын 
спектрді береді. Әр адамның өзіне ғана тән саусақтарының таңбасы болатыны 
сияқты, әрбір заттың атомдарының да тек сол затқа ғана тән сызықтық спектрі 
болады.  Сызықтық  спектрлер  аралары  айқын  бөлінген,  түрлі  түсті  жіңішке 
сызықтар түрінде көрінеді. 
Жолақ  спектрлерді  заттың  бір-бірімен  әлсіз  байланысқан  немесе  мүлдем 
әрекеттеспейтін молекулалары шығарады. Жолақ спектрлер қара аралықтармен 
бөлінген жарық жолақтар түрінде көрінеді. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Сурет 11 – Екі түтікті  спектроскоп 
 
Жұмыс барысы 
Шығару спектрлерінің заңдылықтарын бақылау. 
1-тапсырма. Тұтас шығару спектрін бақылау 
1.  Спектроскоптың окулярын көзге жақындатып,  
күндізгі жарықтың спектрін қарап шығыңдар да,  
көргендеріңді суретке салыңдар. 
2.  Спектрометр  саңылауының  алдына  электр  шамын  орналастырып, 
шамды жағыңдар. 
3.  Спектроскоптың саңылауын шамға бағыттай отырып, жарықтың айқын 
шығару спектрін алыңдар. Оған зер салып, суретін дәптерге түсіріңдер. 
2-тапсырма. Сызықтық шығару спектрлерін бақылау 
1.  Спектрометр  саңылауының  алдына  оптикалық  тұғырға  сынап  шамын 
орнатып, оны жағыңдар. Көрінген сызықтық спектрдің бәрін қарап шығыңдар. 
2.  Сынап  шамының  орнына  газразрядты  түтікшелерді  кезегімен  
орналастырып,  олардың  әрқайсысының  сызықтық    спектрлерін  көріп 
шығыңдар. Сутек спектрін сызыңдар. 
2-  зертханалық жұмыс. Дайын фотосуреттер бойынша бөлшектердің өзара 
әрекеттесуін зерттеу 
Құрал-жабдықтар: 

81
 
 
1.  Зарядталған бөлшектердің тректері түсірілген  фотосурет. 
2.  Вильсон  камерасында  түзілген  а-бөлшектердің  ағыны  көрсетілген 
фотосурет. 
3.  Сызғыш, мөлдір қағаз (калька), циркуль. 
1-тапсырма 
Жұмыстың мақсаты: магнит өрісінде қозғалған зарядталған бөлшектердің 
тректері  түсірілген  фотосуретті  сараптау,  зарядталған  бөлшектің  трегін 
протонның трегімен салыстыра отырып осы бөлшекті анықтау. 
Жұмыстың  теориясы:магнит  өрісінде  орналасқан  Вильсон  камерасында 
түсірілген  фотосуретте  екі  зарядталған  бөлшектің  қозғалыс  траекториясы 
берілген.  Бірінші  I  трек  (із)  протондікі,  ал  екініші  II  трек  анықтауға  тиісті 
бөлшектікі. 
Магнит  өрісінің  индукциясы  фотосурет  жазықтығына  перпендикуляр. 
Бөлшектердің  бастапқы  жылдамдықтары  бірдей  және  Фотосурет  шетіне 
перпендикуляр. Массасы m және заряды q болатын белгісіз бөлшекті ұқсастыру 
оның  меншікті  зарядын 

жүктеу/скачать 1.98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: